【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及汽車安全，特別是涉及一種智能駕駛疲勞評價方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、道路交通事故是生命安全的重大威脅，導(dǎo)致大量人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失。而駕駛疲勞是誘發(fā)道路交通事故的重要因素。在實現(xiàn)智能化駕駛的同時，由于對智能座艙關(guān)注度較少，在其駕駛過程中疲勞駕駛沒有形成標準化評價體系與測評方法。駕駛過程中的疲勞主要分為兩類：(1)心理疲勞：由于長時間從事單調(diào)、重復(fù)的工作或持續(xù)的高強度認知負荷導(dǎo)致的精神疲怠現(xiàn)象。(2)生理疲勞：做功能力下降，表現(xiàn)為肌肉酸痛、疲倦、無力。而駕駛疲勞通常是一種心理和生理疲勞共同作用的混合性疲勞。
2、目前，現(xiàn)有的駕駛疲勞檢測或評價技術(shù)有的以人的外部行為特征作為依據(jù)，如眨眼、低頭、手的握力等；有的以車輛行駛狀態(tài)作為依據(jù)，如速度、橫向偏移等，但這些方式難以直接、準確地了解駕駛員的心理、生理特征，導(dǎo)致駕駛疲勞檢測結(jié)果準確率低；也有以人體生理信號為依據(jù)，如腦電信號、心率，但大多以各別人體生理信號為依據(jù)，考慮不夠全面，駕駛疲勞評價還是存在準確率低的問題。因此，迫切需要一套完整而科學(xué)的評價指標體系和行之有效的評價方法對智能座艙疲勞駕駛進行評價。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種智能駕駛疲勞評價方法及系統(tǒng)，從心理疲勞和生理疲勞兩個維度進行駕駛疲勞評價，以達到評價準確、客觀的目的。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：
3、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種智能駕駛疲勞評價方法，所述方法包括：
4、獲取在駕
5、根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)計算駕駛疲勞評價指標；所述駕駛疲勞評價指標包括表征生理的駕駛疲勞評價指標和表征心理的駕駛疲勞評價指標；其中，表征生理的駕駛疲勞評價指標包括體力負荷指標；所述體力負荷指標包括肌電信號均方根值和肌電信號積分值；表征心理的駕駛疲勞評價指標包括警覺度指標和認知負荷指標；所述警覺度指標包括心率均值、全程相鄰nn間期之差的均方根值和心率變異性低頻功率與高頻功率之比，所述nn間期表示相鄰兩次心跳波動間隔；所述認知負荷指標包括心率變異性低頻功率與高頻功率之比和心率呼吸交叉一致性；
6、根據(jù)駕駛疲勞評價指標，采用權(quán)重法計算疲勞駕駛綜合評價指數(shù)。
7、可選的，肌電信號積分值iemg的計算公式為：
8、
9、其中，fs為采樣頻率，emgi表示第i個肌電信號幅值，n為肌電信號幅值數(shù)據(jù)的數(shù)量。
10、可選的，采用以下公式計算心率變異性低頻功率與高頻功率之比lf/hf：
11、lf＝sum(fft(rr))|0.04～0.15hz，
12、hf＝sum(fft(rr))|0.15～0.4hz，
13、其中，lf為心率變異性低頻功率，hf為心率變異性高頻功率，sum()表示求和操作，fft()表示快速傅里葉變換操作，rr為心跳間隔。
14、可選的，采用以下公式計算心率呼吸交叉一致性系數(shù)cpc：
15、
16、其中，hr為心率，resp為呼吸頻率，cross()表示計算信號之間的交叉相關(guān)性，coherence()表示計算信號之間的相干性。
17、可選的，根據(jù)駕駛疲勞評價指標，采用權(quán)重法計算疲勞駕駛綜合評價指數(shù)，具體包括：
18、采用以下公式計算疲勞駕駛綜合評價指數(shù)a：
19、a＝μ1a1+μ2a2+μ3a3+μ4a4+μ5a5+μ6a6，
20、其中，a1為肌電信號均方根值，a2為肌電信號積分值，a3為全程相鄰nn間期之差的均方根值，a4為心率變異性低頻功率與高頻功率之比，a5為心率均值，a6為心率呼吸交叉一致性系數(shù)；μ1,μ12,…,μ6分別為a1,a2,…,a6的權(quán)重系數(shù)。
21、可選的，權(quán)重系數(shù)μ1-μ6的計算公式為：
22、
23、其中，μi為第i項駕駛疲勞評價指標ai的權(quán)重系數(shù)；wi為層次分析法確定的第i項駕駛疲勞評價指標的權(quán)重；wi為熵權(quán)法確定的第i項駕駛疲勞評價指標的權(quán)重；n為駕駛疲勞評價指標的總數(shù)。
24、可選的，采用層次分析法確定第i項駕駛疲勞評價指標的權(quán)重系數(shù)的過程為：
25、采用優(yōu)先關(guān)系數(shù)量標度法對各駕駛疲勞評價指標的相對重要性進行打分，得到判斷矩陣；
26、將判斷矩陣按列進行歸一化處理，并將歸一化處理后的判斷矩陣按行相加得到和向量mi，i表示第i項駕駛疲勞評價指標；
27、根據(jù)以下公式計算第i項駕駛疲勞評價指標的權(quán)重系數(shù)wi：
28、
29、可選的，在執(zhí)行步驟將判斷矩陣按列進行歸一化處理之前，還包括：
30、若所述駕駛疲勞評價指標的數(shù)量大于2，則對所述判斷矩陣進行一致性檢驗，若所述判斷矩陣未通過一致性檢驗，則修改所述判斷矩陣，并重新進行一致性檢驗，直至判斷矩陣通過一致性檢驗；
31、若所述駕駛疲勞評價指標的數(shù)量小于或者等于2，則跳轉(zhuǎn)至步驟將判斷矩陣按列進行歸一化處理。
32、可選的，采用熵權(quán)法確定第i項駕駛疲勞評價指標的權(quán)重系數(shù)的過程為：
33、對各駕駛疲勞評價指標的原始數(shù)據(jù)進行標準化處理得到各駕駛疲勞評價指標的單位數(shù)據(jù)，按以下公式計算各駕駛疲勞評價指標的信息熵值和信息效用值：
34、
35、di＝1-ei，
36、其中，ei為第i項駕駛疲勞評價指標的信息熵值，di為第i項駕駛疲勞評價指標的信息效用值，m*為單個駕駛疲勞評價指標原始數(shù)據(jù)的數(shù)量，yti為第i項駕駛疲勞評價指標的第t個單位數(shù)據(jù)；
37、按以下公式計算所述熵權(quán)法確定的第i項駕駛疲勞評價指標的權(quán)重系數(shù)wi：
38、
39、第二方面，本專利技術(shù)提供了一種智能駕駛疲勞評價系統(tǒng)，包括：
40、生理數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取駕駛?cè)藛T的生理數(shù)據(jù)；所述生理數(shù)據(jù)包括肌電數(shù)據(jù)、心率數(shù)據(jù)和呼吸率數(shù)據(jù)；
41、駕駛疲勞評價指標計算模塊，用于根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)計算駕駛疲勞評價指標；所述駕駛疲勞評價指標包括表征生理的駕駛疲勞評價指標和表征心理的駕駛疲勞評價指標；其中，表征生理的駕駛疲勞評價指標包括體力負荷指標；所述體力負荷指標包括肌電信號均方根值和肌電信號積分值；表征心理的駕駛疲勞評價指標包括警覺度指標和認知負荷指標；所述警覺度指標包括心率均值、全程相鄰nn間期之差的均方根值和心率變異性低頻功率與高頻功率之比，所述nn間期表示相鄰兩次心跳波動間隔；所述認知負荷指標包括心率變異性低頻功率與高頻功率之比和心率呼吸交叉一致性；
42、疲勞駕駛綜合評價模塊，用于根據(jù)駕駛疲勞評價指標，采用權(quán)重法計算疲勞駕駛綜合評價指數(shù)。
43、根據(jù)本專利技術(shù)提供的具體實施例，本專利技術(shù)公開了以下技術(shù)效果：
44、相較于現(xiàn)有技術(shù)中在評價駕駛疲勞時，以人的外部行為特征或車輛行駛狀態(tài)作為依據(jù)的間接方式，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，肌電信號積分值iEMG的計算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，采用以下公式計算心率變異性低頻功率與高頻功率之比LF/HF：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，心率呼吸交叉一致性系數(shù)CPC的計算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，根據(jù)駕駛疲勞評價指標，采用權(quán)重法計算疲勞駕駛綜合評價指數(shù)，具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，權(quán)重系數(shù)μ1-μ6的計算公式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，采用層次分析法確定第i項駕駛疲勞評價指標的權(quán)重系數(shù)的過程為：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，在執(zhí)行步驟將判斷矩陣按列進行歸一化處理之前，還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在
10.一種智能駕駛疲勞評價系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，肌電信號積分值iemg的計算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，采用以下公式計算心率變異性低頻功率與高頻功率之比lf/hf：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，心率呼吸交叉一致性系數(shù)cpc的計算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能駕駛疲勞評價方法，其特征在于，根據(jù)駕駛疲勞評價指標，采用權(quán)重法計算疲勞駕駛綜合評價指數(shù)，具體包括：<...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王亞輝，梁洲碩，
申請(專利權(quán))人：北京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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